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實(shí)驗(yàn)九 袋式除塵器性能實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步提高對(duì)袋式除塵器結(jié)構(gòu)形式和除塵機(jī)理的認(rèn)識(shí)； 2、掌握袋式除塵器主要性能的實(shí)驗(yàn)研究方法； 3、了解過(guò)濾速度對(duì)除塵器壓力損失及除塵效率的影響； 4、掌握管道中氣體含塵濃度的測(cè)定方法。 二、概述 袋式除塵器是使含塵氣體通過(guò)纖維織物做過(guò)濾材料將粉塵分離捕集的裝置，在工業(yè)尾氣除塵方面廣泛應(yīng)用。袋式除塵器的除塵效率一般可達(dá)到99%以上。適于細(xì)微的干燥顆粒物的捕集。 圖9.1 袋式除塵器工作原理如圖9.1所示。含塵氣體從下部進(jìn)入濾袋，在通過(guò)濾料孔隙時(shí)，粉塵被捕集于濾料上，透過(guò)濾料的清潔氣體由排出口排出。沉積在濾料上的粉塵，可在機(jī)械振動(dòng)的作用下從濾料表面脫落，落入灰斗中。常用濾料由棉、毛、人造纖維等加工而成，濾料網(wǎng)孔較大，一般為20～50μm，因而新鮮濾料的除塵效率較低。顆粒因截留、慣性碰撞、靜電和擴(kuò)散等作用，逐漸在濾袋表面形成粉塵層，常稱(chēng)為粉塵初層。初層形成后，它成為袋式除塵器的主要過(guò)濾層，提高了除塵效率。濾布只不過(guò)起著形成顆粒初層和支撐它的骨架作用，但隨著顆粒在濾袋上積聚，濾袋兩側(cè)的壓力差增大，會(huì)把有些已附在濾料上的細(xì)小粉塵擠壓過(guò)去，使除塵效率下降。另外，若除塵器壓力過(guò)高，還會(huì)使除塵系統(tǒng)的處理氣體量顯著下降，影響生產(chǎn)系統(tǒng)的排風(fēng)效果。因此，除塵器阻力達(dá)到一定數(shù)值后，要及時(shí)清灰。清灰不能過(guò)分，即不應(yīng)破壞顆粒初層，否則會(huì)引起除塵效率降低。 另一個(gè)影響袋式除塵器效率的因素是過(guò)濾速度。它定義為煙氣實(shí)際體積流量與濾布面積之比，也稱(chēng)為氣布比(F/M)。過(guò)濾速度是一個(gè)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。從經(jīng)濟(jì)上考慮，選用高的過(guò)濾速度，處理相應(yīng)體積煙氣所需要的濾布面積小，則除塵器體積、占地面積和一次投資等都會(huì)減小，但除塵器壓力損失卻會(huì)加大。從除塵機(jī)理看，過(guò)濾速度主要影響慣性碰撞和擴(kuò)散作用。選取過(guò)濾速度時(shí)還應(yīng)當(dāng)考慮欲捕集粉塵的粒徑及其分布。一般來(lái)講，除塵效率隨過(guò)濾速度增加而下降。另外，過(guò)濾速度的選取還與濾料種類(lèi)和清灰方式有關(guān)。 迫使氣體通過(guò)濾袋是需要能量的，這種能量通常用氣流通過(guò)濾袋的壓力損失表示，它是個(gè)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，不僅決定著能量消耗，而且決定著除塵效率和清灰間隔時(shí)間。 清灰是袋式除塵器運(yùn)行中十分重要的環(huán)節(jié)。常用的清灰方式有三種：機(jī)械振動(dòng)清灰、逆氣流清灰、脈沖噴吹清灰（也包括逆流反吹過(guò)程）。 除塵器性能與其結(jié)構(gòu)型式、濾料種類(lèi)、清灰方式、粉塵特性及其運(yùn)行參數(shù)等因素有關(guān)。袋式除塵器性能的測(cè)定和計(jì)算，是其選擇、設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理的基礎(chǔ)。 三、實(shí)驗(yàn)裝置 圖9.2 四、實(shí)驗(yàn)操作步驟 1、測(cè)定室內(nèi)空氣環(huán)境參數(shù)，記入表9.1。 2、將風(fēng)機(jī)閥開(kāi)度調(diào)至0，稱(chēng)取1kg面粉，打開(kāi)風(fēng)機(jī)并均勻送入除塵器，觀察并讀取各壓力計(jì)讀數(shù)，結(jié)束后關(guān)閉風(fēng)機(jī)，打開(kāi)振打按鈕振打1min，然后由出料口出料，并將出料稱(chēng)重記錄。 3、改變振打時(shí)間為3min，5min,重復(fù)步驟2。 4、改變風(fēng)機(jī)閥開(kāi)度1/2，1，重復(fù)步驟2，3。 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及整理 1、除塵器處理氣體量 （） 2、除塵器漏風(fēng)率 一般要求除塵器漏風(fēng)率應(yīng)小于5%。 3、流量測(cè)定 （） 4、過(guò)濾速度 （） 一般要求過(guò)濾速度為2～4。 5、壓力損失的測(cè)定 ＝0.1 KPa 6、除塵效率的計(jì)算 上述式中 ——除塵器處理氣體量，； 、——截面①、②處理氣體量，； ——除塵器漏風(fēng)率，%； ——流量系數(shù)； ——截面①、②處管道截面積，； ——U形管內(nèi)水的密度，； ——處理氣體的密度，； ——截面①、②處U形管液面差讀數(shù)，； ——過(guò)濾速度，； ——濾袋過(guò)濾面積，； ——除塵器壓力損失，Pa； ——除塵器入口①和出口②之間U形管液面讀數(shù)差，c； ——除塵器總的除塵效率，% ——除塵器入口①處進(jìn)入的粉塵總量，kg； ——除塵器灰斗收集的粉塵總量，kg。 7、可由克拉珀龍方程計(jì)算氣體密度 ＝（T標(biāo)標(biāo)P環(huán)境）/（T環(huán)境P標(biāo)） P環(huán)境＝101.3KPa, 標(biāo)=(29g/mol)/(22.4l/mol) 表9.1 室內(nèi)空氣環(huán)境參數(shù)及實(shí)驗(yàn)裝置基本數(shù)據(jù)表 過(guò)濾面積 F/ m2 當(dāng)?shù)卮髿鈮?kPa 空氣 溫度/℃ 流量系數(shù) 截面①處 管徑/m 截面②處 管徑/m 1.7 101.3 19.8 1 6.7 6.7 表9.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表 設(shè)定振打時(shí)間T=1min 風(fēng)機(jī)閥開(kāi)度 0 1/2 1 備注 測(cè)定參數(shù) 斷面① 斷面② 斷面① 斷面② 斷面① 斷面② 　 動(dòng)壓讀數(shù)／dm 1.63 1.98 1.60 1.95 1.55 1.94 　 靜壓讀數(shù)／dm 1.70 2.02 1.75 2.03 1.76 2.04 　 差值R／m 0.07　 0.04　 　0.05 0.08　 0.21　 0.10　 　 Δh／㎝ 5.2 10.0 11.2 　 原料重量W／㎏ 1 1 1 　 出料重量W／㎏ 0.95 0.78 0.8 　 設(shè)定振打時(shí)間T=3min 風(fēng)機(jī)閥開(kāi)度 0 1/2 1 備注 測(cè)定參數(shù) 斷面① 斷面② 斷面① 斷面② 斷面① 斷面② 　 動(dòng)壓讀數(shù)／dm 1.62 1.98 1.57 1.95 1.57 1.94 　 靜壓讀數(shù)／dm 1.71 2.02 1.75 2.03 1.76 2.04 　 差值R／m 0.09 0.04 　0.18 0.08 0.19 0.10 　 Δh／㎝ 5.1 10.2 10.0 　 原料重量W／㎏ 1 1 　 　 出料重量W／㎏ 0.93 0.88 0.9 　 設(shè)定振打時(shí)間T=5min 風(fēng)機(jī)閥開(kāi)度 0 1/2 1 備注 測(cè)定參數(shù) 斷面① 斷面② 斷面① 斷面② 斷面① 斷面② 　 動(dòng)壓讀數(shù)／dm 1.63 1.98 1.55 1.95 1.56 1.94 　 靜壓讀數(shù)／dm 1.69 2.02 1.73 2.03 1.75 2.04 　 差值R／m 0.06 0.04 0.18 0.08 0.19 0.10 　 Δh／㎝ 5.0 10.0 9.9 　 原料重量W／㎏ 1 1 1 　 出料重量W／㎏ 0.98 0.98 0.98 　 表9.3 壓力損失、漏風(fēng)率與過(guò)濾速度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理分析表 測(cè)定參數(shù) 風(fēng)機(jī)閥開(kāi)度 備注 0 1/2 1 振打時(shí)間min 1 3 5 1 3 5 1 3 5 斷面氣體量/m3s-1 0.0377 0.0428 0.0368 0.0550 0.0604 0.0604 0.0652 0.0621 0.0621 斷面氣體量/m3s-1 0.0285 0.0285 0.0300 0.0402 0.0403 0.0403 0.0450 0.0450 0.0450 處理氣體量/m3s-1 0.0331 0.0357 0.0334 0.0476 0.0504 0.0504 0.0551 0.0536 0.0536 漏風(fēng)率 24.4 33.3 18.4 27.0 33.3 33.3 31.0 27.5 27.5 過(guò)濾速度/mmin-1 1.33 1.51 1.23 1.94 2.13 2.13 2.30 2.19 2.19 壓力損失KPa 0.520 0.510 0.500 1.000 1.020 1.000 1.120 1.000 0.990 除塵效率η（%） 95 93 98 78 88 98 80 90 98 表9.4 壓力損失、除塵效率與布袋振打時(shí)間的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理分析表 從表3選定一閥門(mén)開(kāi)度：1/2 。 測(cè)定參數(shù) 布袋振打時(shí)間T/min 備注 1 3 5 處理氣體量Q/m3s-1 0.0476 0.0504 0.0504 壓力損失/mmH2O 10194.000 10397.880 10194.000 除塵效率η（%） 78 88 98 根據(jù)表9.3繪制壓力損失~過(guò)濾速度以及漏風(fēng)率~過(guò)濾速度實(shí)驗(yàn)曲線。 根據(jù)表9.4繪制壓力損失~振打時(shí)間T以及除塵效率~振打時(shí)間T實(shí)驗(yàn)曲線。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析： 六、思考題 1、影響袋式除塵器效率的因素有那些？ 答：影響因素有：顆粒物負(fù)荷W，指單位面積濾布上的積塵量；過(guò)濾速度，也叫氣布比，指煙氣實(shí)際體積流量與濾布面積之比；另外還有粉塵初層、清灰方式及程度等 2、實(shí)驗(yàn)還有哪些問(wèn)題，如何改進(jìn)？ 答：送料：手工送料很難掌控進(jìn)料速度和進(jìn)料量，時(shí)大時(shí)小，還不連續(xù)，對(duì)壓力讀數(shù)影響很大，如能改為機(jī)械進(jìn)料會(huì)很方便。 讀數(shù)：使用U形管壓差計(jì)波動(dòng)大，讀數(shù)不準(zhǔn)確。 出料：實(shí)驗(yàn)中雖然是采用機(jī)械振打方式清灰，但仍是手工清掃出料，每次清掃程度難以保證一致，造成很大的誤差。